(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号波長における基本モードの曲げ損失が、直径３０ｍｍに１周巻いたときに０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である曲げ損失の低減されたシングルモード光ファイバの心線対照方法であって、
試験波長が該光ファイバの実効カットオフ波長よりも短波長であり、
前記試験波長が、６００〜１２４０ｎｍの中から選択され、
被測定ファイバが前記信号波長においてシングルモードであり、前記試験波長は前記信号波長より短く、
心線対照にＬＰ１１モードを使用し、
前記試験波長の光を入射した光ファイバの所望位置に曲げを加えて漏洩光を発生させ、該漏洩光を検出することにより心線対照を行うことを特徴とする心線対照方法。
【請求項２】
前記試験波長が、被測定ファイバのＬＰ１１モードの曲げ損失が適度に大きい波長に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の心線対照方法。
【請求項３】
前記試験波長におけるＬＰ１１モードの曲げ損失が０．１ｄＢ／１８０°以上となるように、心線対照部の曲げ直径と波長を設定することを特徴とする請求項１に記載の心線対照方法。
【請求項４】
前記試験波長が、６３３ｎｍ、８０８ｎｍ、８５０ｎｍ、９８０ｎｍ又は１０６０ｎｍのいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の心線対照方法。
【請求項５】
前記試験波長が、８６０ｎｍ〜１２４０ｎｍの中から選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の心線対照方法。
【請求項６】
心線対照部の曲げ直径を５ｍｍ〜６０ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の心線対照方法。
【請求項７】
試験光が変調されており、該変調信号を受信部で検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の心線対照方法。
【請求項８】
被測定ファイバがＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．６５７（２００６）に規定される光ファイバであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の心線対照方法。
【請求項９】
光ファイバに試験光を入射する光源を有する送信部と、試験光を入射した光ファイバの所望位置に曲げを加えて漏洩光を発生させる心線対照部とその漏洩光を検出する受光素子とを有する受信部とを備えた心線対照装置であって、請求項１〜８のいずれかに記載の心線対照方法を実施可能な光源及び心線対照部を有することを特徴とする心線対照装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの心線対照方法に関し、詳しくは、曲げ損失の小さい光ファイバに対して確実に心線対照をすることが可能な心線対照方法及び心線対照装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの布設やサービスインのときに、光ファイバの誤接続や誤切断等を避けるための心線対照技術は、ＦＴＴＨ（Fiber to the home）技術の伸張に伴って重要となっている。心線対照は通常、作業対象心線への試験光の入射を行った状態で、心線に曲げを加え、その漏洩試験光を検出することで行われる。
【０００３】
従来、光ファイバ心線対照方法や装置としては、例えば、特許文献１、非特許文献１等に開示された技術が知られている。
【０００４】
一方、近年、宅内への省スペース配線や、光ファイバのケーブルへの高密度実装を実現するために、曲げ損失を従来よりも低減したシングルモード光ファイバが多数開発されている（例えば、非特許文献３、非特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開２００３−６５８９４号公報
【非特許文献１】http://www.fujikura.co.jp/Light_com/1020/sokutei.html、http://211.125.78.50/news/0510/news5.html
【非特許文献２】鈴木勝晶他、ＮＴＴ技術ジャーナル  ２００７．４，pp.54-55
【非特許文献３】ITU-T Recommendation G.657(2006)
【非特許文献４】S. Matsuo, et. al, IEICE TRANSACTIONS on Electronics, Vol. E88-C, No.5, pp.889-895 (2005)
【非特許文献５】オーム社、“光ファイバ”（大越／岡本／保立著）
【非特許文献６】J. Sakai and T. Kimura, Appl. Opt., vol. 17, no. 10, pp. 1499-1506 (1978)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、曲げ損失が小さい光ファイバを心線対照する場合には、当然、心線対照時の曲げ印加での光漏洩が少なくなる。したがって、心線対照が困難となる問題があった。
【０００６】
これに対し、例えば、非特許文献２では、漏洩光受信部の構造を改善することで、漏洩光の受光感度を高めている。しかしながら、この従来技術にも限界があり、さらに曲げ損失を低減した非特許文献３や非特許文献４に開示されたような低曲げ損失光ファイバに対しては、心線対照が困難となる問題があった。
【０００７】
また、今後さらにファイバの曲げ損失の低減が図られる可能性は高く、より高感度で心線対照を行うことのできる方法が求められている。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、曲げ損失の小さい光ファイバに対して確実に心線対照をすることが可能な心線対照方法及び心線対照装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、信号波長における基本モードの曲げ損失が、直径３０ｍｍに１周巻いたときに０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である曲げ損失の低減されたシングルモード光ファイバの心線対照方法であって、試験波長が該光ファイバの実効カットオフ波長よりも短波長であり、前記試験波長が、６００〜１２４０ｎｍの中から選択され、被測定ファイバが前記信号波長においてシングルモードであり、前記試験波長は前記信号波長より短く、心線対照にＬＰ１１モードを使用し、前記試験波長の光を入射した光ファイバの所望位置に曲げを加えて漏洩光を発生させ、該漏洩光を検出することにより心線対照を行うことを特徴とする心線対照方法を提供する。
【００１０】
本発明の心線対照方法において、前記試験波長が、被測定ファイバのＬＰ１１モードの曲げ損失が適度に大きい波長に設定されていることが好ましい。
【００１２】
前記心線対照方法において、前記試験波長におけるＬＰ１１モードの曲げ損失が０．１ｄＢ／１８０°以上となるように、心線対照部の曲げ直径と波長を設定することが好ましい。
【００１６】
本発明の心線対照方法において、前記試験波長が、６３３ｎｍ、８０８ｎｍ、８５０ｎｍ、９８０ｎｍ又は１０６０ｎｍのいずれかであることが好ましい。
【００１７】
本発明の心線対照方法において、前記試験波長が、８６０ｎｍ〜１２４０ｎｍの中から選択されることが好ましい。
【００１８】
本発明の心線対照方法において、心線対照部の曲げ直径を５ｍｍ〜６０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００１９】
本発明の心線対照方法において、試験光が変調されており、該変調信号を受信部で検出することが好ましい。
本発明の心線対照方法において、被測定ファイバがＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．６５７（２００６）に規定される光ファイバであることが好ましい。
【００２０】
また本発明は、光ファイバに試験光を入射する光源を有する送信部と、試験光を入射した光ファイバの所望位置に曲げを加えて漏洩光を発生させる心線対照部とその漏洩光を検出する受光素子とを有する受信部とを備えた心線対照装置であって、請求項１〜９のいずれかに記載の心線対照方法を実施可能な光源及び心線対照部を有することを特徴とする心線対照装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の心線対照方法は、試験波長を光ファイバの実効カットオフ波長よりも短波長とすることで、高次モードを心線対照に利用可能となる。また、基本モードの曲げ損失と独立で心線対照波長での曲げ損失を設定できるため、より明瞭な心線対照が可能となる。
また、前記試験波長を、被測定ファイバの高次モードの曲げ損失が適度に大きい波長に設定することで、曲げることで適度な量の試験光が漏洩し、心線対照が可能になる。
また、高次モードがＬＰ１１モードであり、ＬＰ１１モードで心線対照を行うことで、信号光と試験光の波長を近くすることができ、低損失な波長域での心線対照が可能となる。その結果、長い距離の心線対照ができるようになる。
また、ＬＰ１１モードの曲げ損失が０．１ｄＢ／１８０°以上となるように、心線対照部の曲げ直径と波長を設定することによって、充分な量の漏洩光を得ることができ、明瞭に心線対照を行うことができるようになる。。
また、本発明の心線対照方法は、信号波長における基本モードの曲げ損失が、直径３０ｍｍに１周巻いたときに０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である光ファイバを測定対象とすることができる。
また、前記試験波長を４００ｎｍ〜１２６０ｎｍの範囲、好ましくは６００ｎｍ〜１２４０ｎｍの範囲とすることで、本発明の心線対照方法を実施するのに好都合となる。
また、試験波長を６３３ｎｍ、８０８ｎｍ、８５０ｎｍ、９８０ｎｍ又は１０６０ｎｍのいずれかとすれば、既存の安価なレーザダイオード（ＬＤ）を使用できるので、安価な心線対照装置を提供することができる。
また、試験波長を８６０ｎｍ〜１２４０ｎｍの範囲とすることで、ＩＴＵ等で用いられる通信波長とは異なる波長を使用することができ、かつ高次モードが存在する波長域であり、伝送に影響なく心線対照を効率よく実現できる。
また、心線対照部の曲げ直径を５ｍｍ〜６０ｍｍの範囲とすれば、適切な量の漏洩光が発生し、検出が容易になる。
また、試験光が変調され、この変調信号を受信部で検出することにより、試験光のみを検出可能となり、より高感度で心線対照を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
前述の通り、心線対照には、光ファイバの曲げ損失による光の漏洩を利用している。また、本発明において心線対照を行おうとしている光ファイバは、この曲げ損失を低減したファイバである。
【００２３】
通信に利用される光ファイバは、通常、通信波長においてシングルモードである（例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．６５２〜６５７参照）。これは、通信波長において、高次モードを含む複数のモードが存在すると、モード分散の影響で、高速・大容量通信が不可能になるためである。
【００２４】
一方、ファイバの設計の観点から見ると、通信波長においてシングルモードであることとは、通信波長がそのファイバの（基本モードの次の）高次モードの実効的なカットオフ波長よりも長波長にあることと言い換えることができる。カットオフ波長の説明については、非特許文献５等に詳しい。
【００２５】
このことを逆にいうと、あるシングルモードファイバの実効カットオフ波長よりも短い波長においては、そのファイバは、複数のモードを伝播可能であることを示している。
【００２６】
各モードの曲げ損失は、そのモードとクラッドモードの伝播定数差や電界分布などの関数で表されることが多い（非特許文献６参照）。従って、各モードの曲げ損失は、ファイバ構造、モードと波長によって定まる数値を取ることになる。このことは、通信波長の基本モードと試験波長の高次モードの曲げ損失は、独立に設定しうることを示している。
本発明は、この原理を利用して心線対照を行わんとするものである。
【００２７】
まず、本発明の第一の特徴は、曲げ損失の低減されたシングルモード光ファイバの心線対照方法であって、試験光の波長が該ファイバの実効カットオフ波長よりも短波長であることを特徴とした心線対照方法である。前述の通り、試験光の波長が被試験伝送路に使用されている光ファイバのカットオフ波長よりも短い波長に設定されていることにより、高次モードの曲げ損失を使用した心線対照を行うことが可能になる。
【００２８】
また、効果的に心線対照を行うためには、試験波長を、高次モードの曲げ損失が適度に大きい波長に設定することが必要である。適度に大きいとは、試験光をファイバに入射する送信部から、漏洩光を検出する受信部までの距離で、高次モードが通常の線路に印加されている曲げで大きく減衰することなく伝播する程度に曲げ損失が小さく、かつ受信部の心線対照部で通常想定される範囲の曲げ径を印加して高次モードが曲げ損失により漏洩する程度に曲げ損失が大きいことを指す。一般的に、試験波長における高次モードの曲げ損失が、曲げ直径３００ｍｍφで０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であれば、送信部から受信部までの距離で、高次モードが通常の線路に印加されている曲げで大きく減衰することはなく、曲げ直径５ｍｍφで０．２ｄＢ／ｔｕｒｎ以上であれば、受信部にて十分に漏洩光を検出できる。
【００２９】
図１は、本発明に係る心線対照装置の一実施形態を示す構成図であり、図中、符号１は送信部、２は受信部、３は心線対照部、４は光ファイバケーブル、５は光伝送装置、６はクロージャー、７は光ファイバ心線である。本実施形態の心線対照装置は、特定の光ファイバ心線７に試験光を入射する光源を有する送信部１と、試験光を入射した光ファイバ心線７の所望位置に曲げを加えて漏洩光を発生させる心線対照部３と漏洩光を検出する受光素子とを有する受信部２とを備えてなり、送信部１の光源は、前述した通り光ファイバのカットオフ波長よりも短い波長に設定されていることを特徴としている。送信部１の光源としては、レーザダイオード（ＬＤ）などが用いられる。また受信部２に用いる受光素子としては、フォトダイオード（ＰＤ）などが用いられる。
【００３０】
心線対照に使用する高次モードとしては、ＬＰ１１モードが望ましい。ＬＰ１１モードを使用することにより、試験光と通信光の波長差を小さくすることができる。その結果、通常通信で用いられる石英ガラス製の光ファイバの低損失波長帯に試験光を設定することができ、より送信部から受信部の心線対照部までの距離を長くすることができる。
【００３１】
送信部の光源の波長および心線対照部の曲げ径は、ＬＰ１１モードの曲げ損失が０．１ｄＢ／１８０°以上となるよう設定、もしくは設計することが望ましい。そのように設計された心線対照装置は、比較的大光量の漏洩光が発生するので、心線対照部の検出機構を安価な構成とすることができ、安価に心線対照を実現できる。
【００３２】
本発明の心線対照方法は、特に、信号波長（使用波長）における基本モードの曲げ損失が直径３０ｍｍに１周巻いたときに０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である光ファイバを測定するのに効果的である。なぜなら、そのようなファイバの心線対照を行うとしても、基本モードの曲げ損失が小さくて漏洩光が十分に得られないため、公知の方法で心線対照を行うのは非常に困難もしくは高価な装置が必要であるからである。
【００３３】
また、試験光の波長は、４００ｎｍから１２６０ｎｍの範囲が望ましい。４００ｎｍ以下であると、石英ガラスのレーリー散乱などの損失が大きくなり、送信部と受信部の距離を離すことができなくなる。１２６０ｎｍ以上であると、高次モードの曲げ損失が大きくなり、また、通信波長帯（０バンドなど）と試験光の波長が被ってしまうために望ましくない。とりわけ、検出にＬＰ１１モードの曲げ損失を用いる場合には、ＬＰ１１モードの曲げ損失を考えると、６００ｎｍから１２４０ｎｍであることが望ましい。６００ｎｍ以下だと曲げ損失が小さすぎて漏洩光を検出できなくなる恐れがあり、１２４０ｎｍ以上であると、高次モードの曲げ損失が大きく、送信部から心線対照部までの距離で、高次モードが通常の線路に印加されている曲げで大きく減衰してしまう恐れがある。
【００３４】
また、試験光の波長を、６３３ｎｍ、８０８ｎｍ、８５０ｎｍ、９８０ｎｍ、１０６０ｎｍからなる群のいずれかに選択すると、既存の安価な光源を使用できるので、心線対照装置を安価にすることができ、安価に心線対照を実現できる。なお、前記光源波長は目安であり、現実には波長拡がりや製造ばらつきで、±２０ｎｍ程度の揺らぎ／拡がりは許容されることに留意するべきである。
【００３５】
また、短距離通信で用いられる８５０ｎｍの波長を避け、試験光の波長を、８６０ｎｍから１２４０ｎｍの範囲にすることは、８５０ｎｍも通信に使用できるようになるので望ましい。
【００３６】
心線対照部に印加する曲げ直径は、５ｍｍから６０ｍｍの範囲が望ましい。印加曲げ直径が５ｍｍ以下だと、その曲げによりファイバが破断する（もしくは将来の破断につながるダメージを被測定ファイバに与える）恐れがある。逆に６０ｍｍ以上だと、心線対照部のサイズが大きくなり、取り扱いが不便になる。
【００３７】
また、公知の心線対照装置において行われているように、試験光を、適当な方式で変調することは、その変調に同期させて試験光のみを検出できることになるので、増幅器を含んだ線路や、活線（通信を行っている線路）においても心線対照を行うことができるので、好ましい応用例である。
【実施例】
【００３８】
［試作例１］
・送信部
光源：ＬＤ
波長：９７８ｎｍ±２０ｎｍ
パワー：≧−５ｄＢｍ
変調：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光切り替え
・受信部
受光素子：ＰＤ（ＩｎＧａＡｓ）
検出可能光：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光
受光感度：≦−４０ｄＢｍ
心線対照部の曲げ部：５〜６０ｍｍφ曲げ印加（ヘッド部を上記範囲で交換し使用）
【００３９】
この心線対照装置を用いて心線対照実験を行ったところ、非特許文献４に記載のファイバ全てにおいて心線対照が可能であった。なお、各種ファイバに対して、最適な曲げ径を持った曲げ部（ヘッド）を選択し、その上で心線対照を行っている。
【００４０】
［試作例２］
・送信部
光源：ＬＤ
波長：６３３ｎｍ±２０ｎｍ
パワー：≧−５ｄＢｍ
変調：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光切り替え
・受信部
受光素子：ＰＤ（Ｓｉ）
検出可能光：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光
受光感度：≦−４０ｄＢｍ
心線対照部の曲げ部：５〜６０ｍｍφ曲げ印加（ヘッド部を上記範囲で交換し使用）
【００４１】
この心線対照装置を用いて心線対照実験を行ったところ、非特許文献４に記載のファイバ全てにおいて心線対照が可能であった。なお、各種ファイバに対して、最適な曲げ径を持った曲げ部（ヘッド）を選択し、その上で心線対照を行っている。
【００４２】
［試作例３］
・送信部
光源：ＬＤ
波長：１０６４ｎｍ±２０ｎｍ
パワー：≧−１０ｄＢｍ
変調：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光切り替え
・受信部
受光素子：ＰＤ（ＩｎＧａＡｓ）
検出可能光：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光
受光感度：≦−４０ｄＢｍ
心線対照部の曲げ部：５〜６０ｍｍφ曲げ印加（ヘッド部を上記範囲で交換し使用）
【００４３】
この心線対照装置を用いて心線対照実験を行ったところ、非特許文献４に記載のファイバ全てにおいて心線対照が可能であった。なお、各種ファイバに対して、最適な曲げ径を持った曲げ部（ヘッド）を選択し、その上で心線対照を行っている。
【００４４】
［試作例４］
・送信部
光源：ＬＤ
波長：８０８ｎｍ±２０ｎｍ
パワー：≧−５ｄＢｍ
変調：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光切り替え
・受信部
受光素子：ＰＤ（Ｓｉ）
検出可能光：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光
受光感度：≦−４０ｄＢｍ
心線対照部の曲げ部：５〜６０ｍｍφ曲げ印加（ヘッド部を上記範囲で交換し使用）
【００４５】
この心線対照装置を用いて心線対照実験を行ったところ、非特許文献４に記載のファイバ全てにおいて心線対照が可能であった。なお、各種ファイバに対して、最適な曲げ径を持った曲げ部（ヘッド）を選択し、その上で心線対照を行っている。
【００４６】
［試作例５］
・送信部
光源：ＬＤ
波長：９１５ｎｍ±２０ｎｍ
パワー：≧−５ｄＢｍ
変調：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光切り替え
・受信部
受光素子：ＰＤ（Ｓｉ）
検出可能光：２７０Ｈｚ／１ｋＨｚ／２ｋＨｚ／連続光
受光感度：≦−４０ｄＢｍ
心線対照部の曲げ部：５〜６０ｍｍφ曲げ印加（ヘッド部を上記範囲で交換し使用）
【００４７】
この心線対照装置を用いて心線対照実験を行ったところ、非特許文献４に記載のファイバ全てにおいて心線対照が可能であった。なお、各種ファイバに対して、最適な曲げ径を持った曲げ部（ヘッド）を選択し、その上で心線対照を行っている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る心線対照装置の一実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…送信部、２…受信部、３…心線対照部、４…光ファイバケーブル、５…光伝送装置、６…クロージャー、７…光ファイバ心線。
【図１】
0005469816.tif 000002